Les opérations d'impression peuvent générer des quantités importantes de composés organiques volatils (COV) lors de l'application de l'encre, de sa dilution, de son séchage, du nettoyage des équipements et de la manipulation des solvants. Lorsque ces émissions fluctuent en fonction de la cadence de production, de la formulation de l'encre ou des changements de commande, se fier uniquement à des contrôles manuels périodiques peut rendre difficile la compréhension de ce qui se passe réellement au sein du système d'échappement. Ce manque de données continues peut entraîner une détection tardive des émissions anormales, une performance de traitement instable et un fonctionnement inefficace des équipements de contrôle des COV. Une solution de surveillance correctement configurée offre aux imprimeries une vision plus claire des variations de concentration des COV et permet aux opérateurs de gérer les émissions avec une plus grande confiance.
Un système d'analyse des COV est utilisé dans l'industrie de l'imprimerie pour détecter et mesurer en continu les composés organiques volatils émis par les encres, les solvants, les agents de nettoyage, les procédés de séchage et les systèmes de traitement des gaz d'échappement. Il permet aux imprimeries de surveiller la concentration de COV, d'évaluer l'efficacité des traitements, d'identifier les variations anormales des émissions, d'enregistrer les données historiques et de contribuer à l'optimisation des procédés et à la gestion des émissions polluantes.
Cependant, l'installation d'un analyseur de COV ne garantit pas automatiquement des résultats de surveillance pertinents. Les procédés d'impression varient considérablement selon la technologie utilisée, le système d'encre, la composition du solvant, la méthode de séchage, la conception du système d'évacuation des fumées et les équipements de traitement des gaz résiduaires. L'héliogravure, la flexographie, l'offset et la sérigraphie peuvent présenter des profils d'émission de COV très différents. Pour obtenir des données de surveillance utiles, il est donc essentiel de comprendre l'origine des COV, les points de mesure, la technologie de détection appropriée et l'intégration du système de surveillance aux équipements de traitement existants.
Pourquoi l'industrie de l'imprimerie a-t-elle besoin d'un système de gestion des COV ?
Les émissions de COV dans une imprimerie sont rarement parfaitement stables. Une ligne de production peut présenter des concentrations de COV relativement faibles en fonctionnement normal, suivies d'une forte augmentation lors de l'ajout de solvant, d'une modification de la vitesse d'impression, de l'introduction d'une nouvelle encre ou du nettoyage des équipements. Sans surveillance continue, ces variations de concentration peuvent passer inaperçues jusqu'à ce qu'elles affectent l'efficacité du traitement ou les émissions finales. Un système bien conçu Système COV aide les opérateurs à passer de mesures ponctuelles à une visibilité continue des processus.
Les principales sources d'émissions de COV dans les applications d'impression comprennent généralement les suivantes.
1. Encres d'impression
Les encres à base de solvants constituent une source importante de COV dans de nombreux procédés d'impression. Lors de l'impression et du séchage, les solvants organiques contenus dans l'encre peuvent s'évaporer et se retrouver dans l'air vicié.
La composition réelle en COV dépend de la formulation de l'encre et du procédé de fabrication. Selon l'application, les composés peuvent inclure de l'éthanol, de l'acétate d'éthyle, de l'alcool isopropylique, du toluène, du xylène ou d'autres solvants organiques.
2. Diluants et solvants
Les opérateurs d'impression peuvent utiliser des solvants pour ajuster la viscosité de l'encre, améliorer l'imprimabilité ou répondre à des exigences de production spécifiques. Ces substances peuvent s'évaporer rapidement, notamment dans les systèmes d'encre ouverts ou les environnements de production chauds.
Un continu Système COV peut aider à identifier comment l'utilisation de solvants affecte la concentration globale de COV dans le conduit d'échappement.
3. Nettoyage du matériel
Les cylindres d'impression, les rouleaux, les bacs à encre, les tuyaux et autres composants nécessitent souvent un nettoyage. Les agents de nettoyage organiques peuvent entraîner des pics de concentration de COV temporaires mais importants.
Ces événements de courte durée sont particulièrement difficiles à détecter par un échantillonnage manuel ponctuel, c'est pourquoi la surveillance continue des COV est précieuse dans de nombreuses imprimeries.
4. Procédés de séchage
Les fours de séchage et les systèmes de séchage à air chaud accélèrent l'évaporation du solvant des supports imprimés. Par conséquent, les gaz d'échappement de la section de séchage peuvent présenter des concentrations de COV relativement élevées par rapport aux autres zones de la chaîne de production.
Pour cette raison, l'évacuation des gaz de séchage constitue souvent un point de surveillance important lors de la conception d'un système de séchage. Système COV pour les applications d'impression.
Où faut-il installer un système de contrôle des COV dans une imprimerie ?
Même un analyseur de haute qualité ne peut fournir d'informations utiles si le point de prélèvement est mal choisi. Dans une imprimerie, l'emplacement du point de prélèvement détermine ce que représente réellement la concentration mesurée. Lorsque nous concevons ou recommandons un Système COV Chez ESEGAS, nous prenons en compte à la fois l'objectif de la mesure et les conditions gazeuses à chaque point de surveillance potentiel.
Les emplacements de surveillance typiques comprennent l'échappement de l'imprimante, l'entrée et la sortie de l'équipement de traitement des COV et la cheminée finale.
| Point de surveillance | Objectif principal | Utilisation typique |
| Évacuation de la machine d'impression | Surveiller les COV générés par le processus | Suivi de production |
| Entrée du système de traitement | Mesurer la charge de COV entrante | Commande de fonctionnement RTO/RCO |
| Sortie du système de traitement | Évaluer l'efficacité du traitement | Surveillance de l'efficacité |
| Pile finale | Surveiller la concentration finale des émissions | Gestion des émissions |
Évacuation de la machine d'impression
Installation d'un Système COV Le conduit d'évacuation des gaz d'impression permet aux opérateurs d'observer directement la concentration de COV issue du processus de production.
Ces données peuvent être utilisées pour comparer les émissions de COV entre :
- différentes commandes d'impression
- Différentes formulations d'encre
- Différentes vitesses de machine
- différents niveaux de consommation de solvant
- cycles de nettoyage et de production
Avec le temps, ces tendances peuvent aider l'usine à mieux comprendre la relation entre l'activité de production et la génération de COV.
Entrée du système de traitement
L'entrée d'un RTO, d'un RCO, d'une unité d'adsorption ou d'un autre système de traitement est un autre point de surveillance important.
La mesure de la concentration en COV à l'entrée permet aux opérateurs de comprendre la charge organique qui pénètre dans l'équipement de traitement. Ceci facilite le réglage du fonctionnement, l'évaluation de la charge et la détection des anomalies.
Sortie du système de traitement
La surveillance de la sortie permet d'évaluer l'efficacité du système de traitement pour l'élimination des COV.
Si la concentration à l'entrée reste stable mais que la concentration à la sortie commence à augmenter, ce changement peut indiquer que le système de traitement nécessite une inspection ou un réglage de son fonctionnement.
Pile finale
La pile finale est souvent sélectionnée lorsque l'objectif principal est la surveillance des émissions.
Un continu Système COV Ce site permet de fournir des données sur les tendances de concentration à long terme, des fonctions d'alarme et des données historiques qui soutiennent la gestion environnementale.
Comment fonctionne un système VOC dans les applications d'impression ?
Les conditions d'échappement des imprimantes peuvent changer rapidement ; la mesure des COV ne se limite donc pas au choix d'un détecteur. La chaîne de mesure complète doit assurer un transport correct de l'échantillon, son conditionnement si nécessaire, une mesure fiable du gaz cible et le transfert du résultat au système de contrôle de l'installation. En pratique, une chaîne complète Système COVIl se compose généralement de plusieurs composants coordonnés plutôt que d'un seul capteur.
Un processus de mesure typique peut être résumé comme suit :
Échantillonnage des gaz → Prétraitement des échantillons → Mesure des COV → Traitement du signal → Transmission des données
L'échantillonnage de gaz
Le système prélève en continu un échantillon représentatif du conduit ou de la cheminée d'échappement.
La sonde et la ligne d'échantillonnage doivent être sélectionnées en fonction de la température du gaz, de l'humidité, de la pression, de la teneur en poussière et des propriétés physiques des COV cibles.
Prétraitement des échantillons
Selon l'application, un prétraitement peut être nécessaire avant que l'échantillon n'atteigne l'analyseur.
Un système de prétraitement peut effectuer des fonctions telles que :
- Élimination des particules
- Contrôle de la température
- Gestion de l'humidité
- Régulation du débit
- Stabilisation de la pression
L'objectif est de protéger l'analyseur tout en préservant les caractéristiques représentatives de l'échantillon.
Mesure des COV
L'échantillon conditionné est ensuite introduit dans l'analyseur de COV.
La méthode de détection appropriée dépend de la composition des COV, de la plage de concentration attendue, du temps de réponse requis et de l'objectif de la mesure.
Traitement de signal
L'analyseur convertit la réponse du détecteur en une valeur de concentration utilisable.
Selon la configuration, le résultat mesuré peut être affiché dans des unités telles que ppm ou mg/m³.
Transmission de données
Le Système COV peuvent ensuite transmettre les données de mesure à l'automate programmable, au système de contrôle-commande distribué, à la plateforme d'acquisition de données ou au système de surveillance environnementale de l'usine.
Les options de communication courantes peuvent inclure :
- 4–20 mA
- RS485
- Modbus
- Sorties d'alarme de relais
Chez ESEGAS, nous considérons cette intégration comme un élément important d'une solution complète d'analyse des gaz, car les données de mesure deviennent beaucoup plus utiles lorsqu'elles peuvent être intégrées à la logique de fonctionnement de l'installation.
Quelles technologies de détection des COV sont adaptées aux applications d'impression ?
L'une des erreurs les plus fréquentes en matière de surveillance des COV est de choisir un analyseur uniquement en fonction de sa plage de mesure ou de son prix. En réalité, différents composés COV peuvent réagir différemment aux différents principes de détection. La technologie appropriée doit donc être sélectionnée en fonction de la composition réelle du gaz et de l'objectif de la surveillance. Pour les imprimeries, Système COV peut utiliser des technologies telles que le PID ou le FID selon l'application.
PID : Détection par photoionisation
Un détecteur PID utilise l'énergie ultraviolette pour ioniser certains composés organiques et mesurer leur concentration.
Les avantages typiques incluent :
- Une réponse rapide
- Haute sensibilité
- Convient à de nombreux COV courants
- configurations de détecteurs compacts
La technologie PID peut être utile pour la surveillance des processus, la détection des fuites et le suivi des tendances de concentration.
Cependant, différents composés organiques ont des facteurs de réponse différents, les mesures PID doivent donc toujours être évaluées en fonction de la composition en COV attendue.
FID : Détection par ionisation de flamme
La technologie FID mesure les ions générés lors de la combustion de composés organiques dans une flamme d'hydrogène.
Il est largement utilisé pour la mesure des hydrocarbures et des COV totaux en raison de sa large réponse à de nombreux composés contenant du carbone.
Les avantages typiques incluent :
- Bonne réponse à de nombreux hydrocarbures
- Convient à la mesure continue des COVT
- Performances de surveillance stables à long terme
- Large applicabilité dans la surveillance à source fixe
On peut résumer la comparaison comme suit :
| Technologie | Force principale | Application d'impression typique |
| PID | Réponse rapide et haute sensibilité | Surveillance des COV par procédé |
| IN | Réponse générale aux hydrocarbures | Surveillance continue des COVT |
Il n'existe pas de technologie de détection unique idéale pour toutes les applications d'impression. Lors du choix d'une Système COVNous recommandons d'évaluer conjointement les composés COV attendus, la plage de concentration, les conditions gazeuses, la précision requise et l'objectif de la mesure.
Comment un système COV peut-il fonctionner avec un équipement RTO ou RCO ?
De nombreuses imprimeries utilisent le RTO, le RCO, l'adsorption sur charbon actif ou d'autres technologies de traitement pour réduire les émissions de COV. Cependant, il est impossible d'évaluer efficacement les équipements de traitement sans données de concentration fiables. Système COV Installés en amont et en aval de l'unité de traitement, ils peuvent fournir aux opérateurs des informations directes sur la charge à l'entrée et les performances à la sortie.
Surveillance de l'entrée RTO ou RCO
Le contrôle de la concentration en COV à l'entrée permet de déterminer la quantité de matières organiques qui pénètrent dans le système de traitement.
Ces informations peuvent aider les opérateurs :
- Identifier les fortes concentrations de COV
- Observez les changements soudains de concentration
- Comparer les conditions de production
- Réglages opérationnels de soutien
- Détecter les conditions de processus anormales
Pour les applications où les concentrations de COV varient considérablement pendant la production, une surveillance continue à l'entrée peut s'avérer particulièrement utile.
Surveillance des prises RTO ou RCO
Le contrôle en sortie indique la concentration de COV après traitement.
Lorsque les mesures d'entrée et de sortie sont disponibles, l'efficacité du traitement peut être estimée à l'aide de :
Efficacité d'élimination des COV (%) = (Cin − Cout) / Cin × 100
Où? :
- Cin = Concentration de COV à l'entrée du système de traitement
- Cout = Concentration de COV à la sortie du système de traitement
Par exemple, si la concentration d'entrée est de 1 000 mg/m³ et la concentration de sortie de 50 mg/m³, l'efficacité d'élimination calculée est de 95 %.
Cette approche permet une Système COV pour servir non seulement d'outil de surveillance des émissions, mais aussi d'élément de la gestion opérationnelle du processus de traitement des gaz résiduaires.
Quels sont les avantages de l'utilisation d'un système de COV dans l'industrie de l'imprimerie ?
Si la surveillance des COV est perçue uniquement comme une obligation environnementale, sa valeur opérationnelle plus large risque d'être négligée. En pratique, les données continues sur les COV permettent aux imprimeries de comprendre simultanément le comportement de la production, les performances du système de traitement et les conditions de fonctionnement anormales. Cela rend Système COV utile à la fois pour la gestion environnementale et l'analyse des processus.
Surveillance des COV en temps réel
La mesure en continu permet aux opérateurs d'observer les variations de concentration au fur et à mesure qu'elles se produisent.
Ceci est particulièrement précieux pendant :
- Démarrage
- fermeture
- Remplacement d'encre
- ajout de solvant
- Nettoyage de l'équipement
- changements de vitesse de production
Évaluation de l'efficacité du traitement
En comparant les concentrations de COV à l'entrée et à la sortie, les opérateurs peuvent évaluer les performances des systèmes de traitement RTO, RCO, d'adsorption ou autres.
Cela permet de disposer d'une base plus claire pour les décisions relatives à la maintenance et à l'exploitation.
Optimisation de processus
Les données historiques sur les COV peuvent être comparées aux paramètres de production.
Par exemple, une entreprise d'imprimerie peut analyser si une certaine formulation d'encre, un certain rapport de solvants ou une certaine vitesse de machine est associée à des émissions de COV plus élevées.
Gestion des émissions
Un continu Système COV peut enregistrer des données de concentration à long terme et générer des informations sur les tendances.
Cela peut faciliter la gestion environnementale interne, le reporting et l'évaluation des performances.
Alarme et alerte précoce
Les seuils d'alarme peuvent être configurés de manière à ce que les opérateurs soient avertis lorsque les concentrations de COV dépassent les limites prédéfinies.
Cela permet d'étudier les problèmes potentiels avant qu'ils ne se transforment en problèmes plus importants liés aux procédés ou aux émissions.
Comment les entreprises d'imprimerie doivent-elles choisir un système VOC ?
Le choix d'une solution de surveillance des COV ne doit pas se limiter à la sélection d'un capteur doté de la plage de mesure appropriée. Les gaz d'échappement des imprimantes peuvent contenir de l'humidité, de la poussière, des solvants mixtes, être soumis à des températures élevées ou présenter des concentrations de COV très variables. Négliger ces conditions peut affecter la stabilité des mesures et la durée de vie du système. C'est pourquoi nous recommandons d'évaluer l'application dans son ensemble avant de spécifier une solution de surveillance des COV. Système COV.
1. Identifier la composition en COV
La première étape consiste à identifier les composés organiques volatils susceptibles d'être présents.
Selon le procédé d'impression, les composés possibles peuvent inclure :
- Ethanol
- Acétate d'éthyle
- Alcool isopropylique
- Toluène
- Xylène
- Autres solvants organiques
La composition exacte doit être confirmée à partir de l'encre, du solvant et des produits de nettoyage utilisés sur le site.
2. Déterminer la plage de concentration attendue
L'analyseur doit être adapté à la plage de concentration au point de contrôle réel.
L'entrée d'un système de traitement peut être soumise à des concentrations de COV beaucoup plus élevées qu'une cheminée finale ; par conséquent, différentes positions de surveillance peuvent nécessiter différentes configurations d'analyseur.
3. Définir l'objectif de suivi
Le nécessaire Système COV La configuration dépend fortement des objectifs de l'usine.
Les objectifs typiques comprennent :
- Surveillance de processus
- Surveillance de l'environnement
- surveillance de l'efficacité du RTO
- optimisation du système de traitement
- Surveillance des concentrations liées à la sécurité
Un système conçu pour le contrôle des processus peut avoir des exigences différentes de celui conçu pour la surveillance de la cheminée finale.
4. Évaluer les conditions de l'échantillon
Les caractéristiques du gaz doivent être examinées avant de sélectionner l'analyseur.
Les paramètres importants incluent :
- Température
- Humidité
- Teneur en poussière
- Pression
- Conditions d'écoulement
- Risque de condensation
Ces conditions déterminent si un conditionnement de l'échantillon ou un prétraitement supplémentaire est nécessaire.
5. Confirmer les besoins en communication
Le système de surveillance doit pouvoir communiquer avec les équipements existants de l'usine.
Selon le projet, cela peut nécessiter :
- 4–20 mA
- RS485
- Modbus
- Sorties de relais d'alarme
- Intégration API
- Intégration DCS
6. Pensez à l'étalonnage et à la maintenance
Un fiable Système COV nécessite également un entretien régulier.
Les tâches d'entretien courantes peuvent inclure :
- Étalonnage de l'analyseur
- Inspection de la ligne d'échantillonnage
- Remplacement du filtre
- Vérification du flux
- Inspection du détecteur
- Gestion des gaz d'étalonnage
Lorsque ces exigences sont prises en compte dès la phase de conception, le système est plus facile à exploiter et à entretenir sur le long terme.
Comment ESEGAS peut-il prendre en charge la surveillance des COV dans les applications d'impression ?
Deux imprimeries ne présentent jamais exactement les mêmes conditions d'émission de COV. Les encres, les solvants, les vitesses d'impression, les températures de séchage, les technologies de traitement et les points de prélèvement peuvent tous influencer les exigences de mesure. C'est pourquoi nous ne considérons pas… Système COV en tant qu'analyseur autonome unique. Chez ESEGAS, nous abordons la surveillance des COV comme une application complète d'analyse des gaz.
Nous développons des solutions de surveillance des COV en fonction de la composition réelle du gaz, de la plage de concentration, des conditions d'échantillonnage et des objectifs de surveillance du processus d'impression.
Selon l'application, notre évaluation de solution peut inclure :
- sélection d'un analyseur de COV
- Configuration de la sonde d'échantillonnage
- Conception du prétraitement de l'échantillon
- Mesure continue des COV
- réglage de l'alarme
- Communication PLC ou DCS
- surveillance de l'entrée RTO
- surveillance des prises RTO
- Intégration personnalisée de l'analyse des gaz
Pour les applications d'impression, nous recommandons généralement de recueillir plusieurs paramètres clés avant de sélectionner la solution finale.Système COV.
Il s'agit notamment de:
- Principaux composés organiques volatils (COV)
- Plage de concentration attendue
- Température du gaz
- Humidité du gaz
- Teneur en poussière
- Pression d'échantillonnage
- Localisation de surveillance
- Technologie de traitement
- Sortie de signal requise
- Objectif de mesure
Grâce à ces informations, nous pouvons évaluer plus précisément le principe de l'analyseur approprié, la plage de mesure, la configuration d'échantillonnage et l'architecture du système.
Conclusion
A Système COV Dans l'industrie de l'imprimerie, ce système offre bien plus qu'une simple mesure de concentration. Correctement conçu, il permet de surveiller en continu les émissions de COV issues des procédés d'impression, d'identifier les variations anormales de concentration, d'évaluer l'efficacité des traitements RTO ou RCO, d'enregistrer les tendances historiques et de fournir des données utiles pour la gestion des procédés et de l'environnement.
L'efficacité du système dépend de plusieurs facteurs, au-delà de l'analyseur lui-même. La composition en COV, la plage de concentration, le point d'échantillonnage, la température du gaz, l'humidité, les exigences de prétraitement, la technologie de détection et l'interface de communication doivent être considérés conjointement.
Chez ESEGAS, nous aidons les imprimeries à configurer des solutions de surveillance des COV adaptées à leurs conditions d'exploitation réelles. En combinant une technologie d'analyse des gaz appropriée avec un échantillonnage pratique et une intégration système, nous visons à fournir des données de mesure des COV fiables pour la surveillance des émissions, la gestion des systèmes de traitement et l'optimisation des processus à long terme.
